DE2347543A1

DE2347543A1 - Einrichtung zur vakuummessung

Info

Publication number: DE2347543A1
Application number: DE19732347543
Authority: DE
Inventors: Rudolf Flosbach; Guenter Dipl Phys Dr Reich
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1973-09-21
Filing date: 1973-09-21
Publication date: 1975-04-03

Description

73.026

LEYBOLD-HERAEUS GMBH. & CO.KG. Köln-Bayental

Einrichtung zur Vakuummessung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Vakuummessung mit Hilfe von zwei verschiedenen Vakuummeßprinzipien.

Bei vielen Vakuumverfahren wird ein sehr großer Druckbereich überstrichen» Dieser Druckbereich kann so groß sein, daß zu seiner Messung häufig zwei oder drei verschiedene Meßprinzipien angewendet werden müssen» Aus diesen Gründen sind an typischen Vakuumsystemen mehrere Meßfühler angeschlossen, die von jeweils einem eigenen Meßgerät oder auch von Kombinationsgeräten versorgt werden. Die gebräuchlichen Vakuummeßprinzipien erlauben es im allgemeinen aber nicht, in einem Meßsystem mehrere Meßprinzipien einzubauen, weil eine ■ gegenseitige Beeinflussung der verschiedenen Meßprinzipien nicht auszuschließen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Vakuummessung mit Hilfe von zwei verschiedenen Vakuummeßprinzipien zu schaffen, mit dem ein Druckbereich von ca.

- 3

Atmosphärendruck bis zu 10 Torr in einfacher, übersichtlicher und störungsfreier Weise erfaßt werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß ein Wärmeleitungsvakuummeter mit einem AneroidVakuummeter kombiniert ist und daß die zu diesen Vakuummeter gehörenden Meßwertaufnehmer innerhalb einer Meßröhre untergebracht sind. Eine in dieser Weise ausgebildete Kombination erlaubt

-3 es, Drücke in einem Druckbereich von 1000 Torr bis 10 Torr zu messen, und zwar ohne Gefahr einer gegenseitigen

- 2 509814/0108

Beeinflussung der Meßwertaufnehmer. Dabei wird vom Wärmeleitung sVakuummeter ein Druckbereich unterhalb einiger Torr und vom Aneroidvakuummeter der Druckbereich oberhalb einiger Torr erfaßt.

Der Meßwertaufnehmer für das Aneroidvakuummeter besteht vorzugsweise aus einer an sich bekannten Silizium-Membrandose in Mikrobauweise« Der wesentliche Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, daß die Meßröhre nicht größer zu sein braucht als bei einem normalen Wärmeleitungsmanometer, obwohl · beide Meßwertaufnehmer ohne gegenseitige Beeinflussung darin untergebracht sind.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist die Silizium-Membrandose innerhalb eines Gehäuses mit einer von einem Zuführungsröhrchen gebildeten Öffnung untergebracht und in dem Zuführungsröhrchen befindet sich ein Filter,· z.B. ein Sinterkörper. Auf diese Weise ist die Silizium-Membrandose vor Verunreinigungen geschützt. Eine derartige, die Gasströmung an sich behindernde Schutzeinrichtung ist hier möglich, weil der Meßbereich dieser Meßstelle, auf den Bereich oberhalb einiger Torr beschränkt bleibt, in dem aer Strömungswiderstand der Schutzeinrichtung die Druckmessung noch nicht beeinflußt.

Die Versorgung der beiden Meßwertaufnehmer mit der notwendigen elektrischen Spannung kann vorzugsweise durch nur ein Gerät erfolgen. Auch zur Anzeige der Druckwerte braucht nur ein Anzeigegerät mit vorzugsweise zwei verschiedenen Skalen vorgesehen sein, wobei die Umschaltung von dem einen auf das andere Meßprinzip bzw. von dem einen auf den anderen Skaienbereich per Hand oder automatisch erfolgen kann. Diese Maßnahmen ermöglichen einen kompakten Aufbau ohne - im Vergleich zu zwei unabhängigen Versorgungs- und Anzeigeräten besonderen Aufwand„

- 3 509814/0108

Einzelheiten der Erfindung sollen anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert werden.

In der Figur sind eine Meßröhre 1 mit dem Anschlußflansch und das zugehörige Versorgungsgerät 3 dargestellt. Innerhalb der Meßröhre 1 befindet sich der Heizfaden.4 für das Wärmeleitungsmanometer und die Silizium-Membrandose 5 für das Aneroidvakuummeter. Die Membrandose ist innerhalb des Gehäuses 6 mit dem Zuführungsröhrchen 7 untergebracht. Innerhalb des Zuführungsröhrchen ist ein Filter 8, z.B. ein Sinterkörper oder dgl.,.zum Schutz der Membrandose gegen Verunreinigungen angeordnet.

Die Membrandose S besteht in an sich bekannter Weise aus zwei Siliziumscheiben 9 und 10, von denen eine an ihrer Innenseite eine Ausnehmung 11 aufweist. Der dadurch gebildete Hohlraum ist evakuiert, so daß die Siliziumscheibe 10 mit der Ausnehmung 11 bei äußeren Druckschwankungen geringfügige Bewegungen ausführt. Diese druckabhängigen Bewegungen verändern die Leiteigenschaften des Siliziums, die zur Bildung des Meßwertes herangezogen werden.

Die Versorgung der Meßwertaufnehmer (Heizdraht 4 und Membrandose 5) erfolgt über die ZufUhrungsleitungen 12, die vakn^iicht in die Meßröhre 1 eingeführt sind. Die notwendigen Spannungen Zur Versorgung der Meßwertaufnehmer werden im Gerät 3 erzeugt, welches auch mit dem Anzeigeinstrument 13 versehen ist. Um sowohl den vom Wärmeleitungsvakuumeter als auch vom Aneroidvakuummeter bestrichenen Druckbereich zu erfassen, woist das Anzeigeinstrument 13 zwei verschiedene Skalen auf, und zwar eine erste für den Druckbereich 760 bis 10 Torr - also dem vom Aneroidvakuummeter erfaßten Druckbereich - und eine zweite für.den Druckbereich von 10 bis 10 Torr - also den vom Wärmeleitungsvakuummeter erfaßten Druckbereich - . Die Umschaltung kann entweder von Hand durch den Schalter IM· oder automatisch durch eine dafür

-H-

509814/0108

-U-

geeignete Elektronik ausgeführt werden

5098 14/0108

Claims

- 5 A N SPRÜCHE

1,) Einrichtung zur Vakuummessung mit Hilfe von zwei verschiedenen Vakuummeßprinzipien, dadurch gekennzeichnet, daß em Wärmeleitungsvakuummeter mit einem Anoeroidvakuummeter kombiniert ist und daß die zu diesen Vakuummetern gehörenden Meßwertaufnehmer (4,5) innerhalb einer Meßröhre '.I) untergebracht sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertaufnehmer des Aneroidvakuummeters aus einer an sich bekannten Silizium-Membrandose (5) in Mikrobauweise besteht,
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Silizium-Membrandose (5) in einem Gehäuse mit einer von einem Zuführungsröhrchen (7) gebildeten öffnung untergebracht ist,
4·. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuführungsröhrchen (7) ein Filter (z.B. Sinterkörper 8) angeordnet ist.
So Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur elektrischenVersorgung , der Meßwertaufnehmer (H,5) nur ein Gerät (3) vorgesehen ist.
6, Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (3) nur ein Anzeigeinstrument (13) mit zwei Druckbereichen aufweist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung von einen Bereich auf den anderen von Hand oder automatisch erfolgt.

509814/0108

Lee

r s e i f e